Simulação de Sistemas (Sistemas 1D): Por que utilizar?

VirtualCAE
25/11/2022
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A simulação de sistemas, conhecido também como simulação 1D, é um campo da engenharia auxiliada por computador (CAE) que combina a modelagem analítica de problemas em um ambiente de múltiplos domínios.

Seu principal objetivo é modelar sistemas em diversos níveis de granularidade (ou seja, do macro ao micro) a fim de predizer o comportamento destes sistemas e seus respectivos subsistemas, como sistemas elétricos, hidráulicos, pneumáticos, mecânicos, mecatrônicos e químicos.

Em qual etapa de projeto posso aplicá-la?

É possível aplicar a simulação de sistemas desde o desenvolvimento de projetos conceituais, nos quais é possível visualizar o funcionamento global de um sistema antes mesmo de existirem modelos e conceitos de produtos estabelecidos até a implementação de gêmeos digitais com acoplamento de modelos de simulação 3D e sensores no produto final com o propósito de monitoramento inteligente e gestão de assets para tomadas de decisão de negócio.

O que consigo modelar com a simulação de sistemas?

Por se tratar de uma abordagem leve e multidisciplinar, a variedade de produtos que podem ser modelados é imensa, fornecendo às empresas uma ferramenta poderosíssima para desenvolver produtos mais complexos, multifísicos e inovar.

Na figura abaixo, é possível visualizar como o funcionamento de um sistema mecânico possui diferentes domínios (eletrônica, hidráulica, pneumática, mecânica), representados em diferentes cores, e interface entre esses domínios. Simular todos estes componentes simultaneamente com abordagens 3D pode ser extremamente custoso e demorado, mas com a simulação de sistemas, esse processo se simplifica.

O mesmo conceito de abrangência também se traduz em escala e granularidade. O que isso quer dizer? Ao mesmo passo que sistemas podem ser modelados até o nível de componente, como uma válvula ou cilindro pneumático, é possível também modelar sistemas completos como uma aeronave ou um veículo completo.

Mas e aí? Porque utilizar simulação de sistemas?

Como vimos, existem várias vantagens quando se utiliza a simulação de sistemas como, por exemplo:

Entender e predizer o comportamento de sistemas em fase conceitual (inicial) de projeto
Entender o funcionamento de sistemas em múltiplos domínios e regimes (permanente e transiente), assim como modelar a interface desses sistemas
Detectar erros e falhas globais cedo no ciclo de vida do produto
Otimização sistemas mecatrônicos de vários domínios complexos da fase de conceito, mesmo antes que o CAD detalhado esteja disponível
Equilibrar o desempenho de um produto e entender como uma variável de projeto impacta outras variáveis e os requisitos de produto

A VirtualCAE trabalha para ajudar você a superar os desafios de engenharia por meio da inovação. Para a simulação computacional de sistemas, utilizamos o Simcenter Amesim – um software robusto e intuitivo que está dentro do nosso portfólio Siemens. Entre em contato para saber como a VirtualCAE te ajuda a superar desafios e se preparar para a indústria do futuro!